Rede de área de armazenamento (SAN) versus armazenamento conectado à rede (NAS)

Uma SAN (rede de área de armazenamento) é uma rede de dispositivos de armazenamento dedicada e totalmente acoplada que fornece um pool compartilhado de armazenamento e aparece para cada usuário da rede como se estivesse conectada diretamente ao computador. Uma SAN faz conexão via Fibre Channel e usa switches para gerenciar o tráfego de dados de armazenamento. Ela é projetada para acesso rápido a dados com baixa latência e fácil escalabilidade.

As soluções de armazenamento SAN são baseadas em block storage, o que significa que os dados são divididos em volumes de armazenamento que podem ser formatados com diferentes protocolos, como iSCSI ou Fibre Channel Protocol (FCP). Uma SAN pode conter discos rígidos ou nós de armazenamento virtual e Recursos de nuvem, conhecidos como SANs virtuais ou vSANs.

As configurações da SAN são compostas por três camadas distintas:

• Camada de armazenamento: Os recursos físicos de armazenamento de dados, como unidades em um data center, são organizados em pools e camadas de armazenamento. Como os dados são armazenados usando armazenamento em nível de bloco, redundância integrada e redirecionamento automático de tráfego, os dados estarão disponíveis mesmo se um servidor estiver inativo.
• Camada de malha: A camada de malha é como o armazenamento se conecta ao usuário, por exemplo, por meio de dispositivos de rede e cabos. Esta conectividade pode ser via Fibre Channel ou Fibre Channel over Ethernet (FCoE). Ambos reduzem a pressão sobre a rede local (LAN) migrando o armazenamento e o tráfego de dados associado para sua própria rede de alta velocidade.
• Camada de host: os servidores e as aplicações que facilitam o acesso ao armazenamento. Como essa camada reconhece o armazenamento SAN como um disco rígido local, ela garante velocidades de processamento e transferências de dados rápidas.

Quando o usuário A quiser colaborar em um arquivo com o usuário B, que está em outro local, ele procurará o arquivo em um dispositivo em rede, acionando uma solicitação para acessar um arquivo feita na camada do host. A solicitação é então processada por meio de um servidor em toda a rede, ou camada de malha, usando protocolos de acesso a dados. Os dados são então recuperados do pool de dados dentro da camada de armazenamento. O usuário A pode fazer alterações e, como as SANs fornecem armazenamento de dados de baixa latência, o usuário B pode acessar o arquivo, ver as alterações e adicionar suas próprias alterações em tempo real.

Outra abordagem para o armazenamento SAN é por meio de uma vSAN (ou seja, uma rede de área de armazenamento virtual). Em vez de armazenar dados em hardware, como uma unidade de dados, os vSANs fornecem armazenamento em máquinas virtuais (VMs), geralmente hospedadas em um servidor. As VMs são as unidades fundamentais na computação em nuvem, permitindo que as empresas executem e dimensionem aplicações e cargas de trabalho de forma eficaz e eficiente. Uma vSAN aproveita a flexibilidade, a escalabilidade e a segurança da computação em nuvem para armazenamento compartilhado e acesso a dados em toda a organização e em vários locais.

Os sistemas de armazenamento NAS são baseados em file storage, o que significa que os dados são armazenados em arquivos organizados em pastas em uma hierarquia de diretórios e subdiretórios. Diferentemente do armazenamento de conexão direta — que pode ser acessado por um único dispositivo — o sistema de arquivos NAS oferece file storage e compartilhamento de recursos entre dispositivos.

Um sistema NAS é criado usando os seguintes elementos:

• Rede: um ou vários dispositivos NAS em rede estão conectados a uma rede local (LAN) ou uma rede Ethernet com um endereço IP atribuído.
• Caixa NAS: este dispositivo de hardware com seu próprio endereço IP inclui uma placa de interface de rede (NIC), uma fonte de alimentação, processador, memória e compartimento de unidade para de duas a cinco unidades de disco. Uma caixa ou cabeçote NAS conecta e processa as solicitações entre o computador do usuário e o armazenamento NAS.
• Armazenamento: as unidades de disco dentro da caixa NAS que armazenam os dados. Muitas vezes, o armazenamento usa uma configuração RAID, distribuindo e copiando dados em várias unidades. Isso fornece redundância de dados como proteção contra falhas e melhora o desempenho e a capacidade de armazenamento.
• Sistema operacional: ao contrário do armazenamento local, o armazenamento NAS é autossuficiente. Ele também inclui um sistema operacional para executar o software de gerenciamento de dados e autorizar o acesso no nível do arquivo para usuários autorizados.
• Software: o software pré-configurado na caixa NAS gerencia o dispositivo NAS e processa o armazenamento de dados e as solicitações de compartilhamento de arquivos.

Quando um usuário faz uma solicitação de um arquivo armazenado em um NAS, a solicitação é enviada para a caixa do NAS, a solicitação é gerenciada pelo sistema operacional e pelo software, enquanto os dados são recuperados usando protocolos como SMB (bloco de mensagens do servidor) — um protocolo em nível de aplicação usada para acesso compartilhado a arquivos — ou NFS (sistema de arquivos de rede) — que permite aos usuários visualizar, armazenar e atualizar arquivos em um sistema remoto. Então, os dados são enviados em pacotes para o dispositivo do usuário usando o protocolo TCP/IP por meio de um servidor central ou switch.

Os sistemas SAN e NAS são soluções de armazenamento baseadas em rede destinadas a fornecer a vários usuários acesso 24 horas por dia, 7 dias por semana, a dados no local e remotamente. Aqui estão algumas diferenças entre as duas abordagens.

• Tipo de rede: o NAS é conectado a dispositivos usando uma rede LAN ou Ethernet, enquanto uma SAN é executada em Fibre Channel de alta velocidade.
• Facilidade de gerenciamento: as opções de armazenamento NAS geralmente são fáceis de configurar e gerenciar, com opções disponíveis tanto para pequenas empresas quanto para corporações. A SAN exige uma administração mais prática para ser configurada e gerenciada.
• Protocolos: os protocolos oferecem aos dispositivos uma maneira de se comunicarem entre si e fornecem um conjunto padronizado de regras para formatação e processamento de dados. O NAS pode usar vários protocolos para se conectar a servidores, incluindo NFS, SMB/CIFS e HTTP; uma SAN usa o protocolo SCSI.
• Escalabilidade: as soluções SAN e NAS podem expandir o armazenamento adicionando armazenamento adicional. As configurações de NAS simples podem ser facilmente dimensionadas com a inclusão de mais caixas NAS; no entanto, no nível empresarial, isso pode adicionar complexidade e se tornar caro. As SANs são altamente escaláveis porque podem ser adicionados mais dispositivos de armazenamento em nível de bloco com o tempo sem afetar a integridade da rede.
• Velocidade e desempenho: com seu pool compartilhado de armazenamento, as SANs são soluções de baixa latência, enquanto os sistemas NAS geralmente têm uma taxa de transferência mais lenta ao recuperar arquivos compartilhados.
• Preço: as soluções NAS de nível básico são uma opção acessível para usuários individuais. As empresas também podem atender de forma econômica a certas necessidades de armazenamento com o NAS. Como exigem um maior gerenciamento e têm uma arquitetura de armazenamento mais complexa, as SANs costumam ser a opção mais cara.

Há situações em que o NAS é a melhor escolha, dependendo das necessidades da empresa e da aplicação:

• Colaboração e armazenamento de arquivos: esse é o principal caso de uso de NAS em empresas de médio a grande porte. Com o armazenamento de NAS implementado, a TI pode consolidar vários servidores de arquivos para facilitar o gerenciamento e economizar espaço.
• Arquivamento: o NAS é uma boa opção para armazenar um grande número de arquivos, especialmente se você deseja criar um arquivo ativo pesquisável e acessível.
• Big data: o NAS é uma opção comum para armazenar e processar grandes arquivos não estruturados, executar análises e usar ferramentas ETL (extrair, transformar, carregar) para integração.

A baixa latência e a escalabilidade fazem das SANs a escolha preferida nestes casos:

• Edição de vídeo: arquivos grandes exigem alta taxa de transferência e baixa latência. As SANs podem se conectar diretamente ao cliente do desktop de edição de vídeo, sem a necessidade de uma camada de servidor extra, oferecendo recursos de alto desempenho.
• Comércio eletrônico: os consumidores de hoje esperam que as compras online sejam tranquilas e rápidas. As empresas de comércio eletrônico precisam de funcionalidade de alto desempenho, o que torna as SANs uma boa escolha.
• Backup/recuperação de desastres: Backups de dispositivos em rede podem ser executados de forma rápida e direta para armazenamento san porque o tráfego não viaja pela LAN. A virtualização acelera o processamento e a escalabilidade de SANs com máquinas virtuais e armazenamento em nuvem.

Atualmente, as empresas têm uma ampla gama de tecnologias de armazenamento à disposição. É por isso que é importante entender as diferentes opções, suas funcionalidades e os casos de uso certos para os diferentes métodos de armazenamento. A IBM oferece várias soluções de armazenamento para lidar com as necessidades empresariais modernas de hoje.

Para saber mais sobre o poder da SAN, leia nossa visão geral das redes de área de armazenamento e das soluções de SAN da IBM.

O armazenamento conectado à rede desempenha um papel importante na manutenção da confiabilidade dos dados dos negócios. As soluções NAS da IBM, oferecidas por meio do Gerente de Armazenamento Tivoli, ajudam as empresas a se protegerem contra falhas de dados.

Quer saber mais sobre suas opções de armazenamento de dados? Leia nossa visão geral - "O que é armazenamento de dados?" - para comparar opções e saber mais sobre as soluções que a IBM oferece.